申請(qǐng)日2013.08.27
公開(kāi)(公告)日2015.06.10
IPC分類(lèi)號(hào)C02F1/28; C02F1/58; C02F1/72
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種去除焦化廢水中硫化物的方法，它包括如下步驟：(1)將干熄焦顆粒放入密閉的炭化室內(nèi)在N2氣體保護(hù)下升溫到750～850℃加熱1～3h;(2)將干熄焦顆粒取出冷卻至室溫后，放入堿液活化劑中處理，隨后放入K2CO3溶液中進(jìn)行氧化改性，增加焦粒的吸附性能;(3)將改性后的焦粒于烘箱內(nèi)烘干干燥，即得到改性的類(lèi)活性炭材料;(4)將該類(lèi)活性炭材料投入焦化廢水中，常溫下在磁力攪拌器上旋轉(zhuǎn);(5)將處理后的焦化廢水過(guò)濾，隨后加入H2O2，常溫下用磁力攪拌器旋轉(zhuǎn)，即可去除其中的硫化物。本發(fā)明一方面可顯著提高硫化物去除效率，另一方面可降低去除焦化廢水硫化物的成本，實(shí)現(xiàn)部分固廢的資源化，達(dá)到節(jié)能、環(huán)保的目的。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種去除焦化廢水中硫化物的方法，其特征在于：它包括 如下步驟：
(1)將干熄焦顆粒破碎或篩分成粒徑80～300目的干熄焦顆粒， 然后放入密閉的炭化室內(nèi)，在N2氣體保護(hù)下升溫到750～850℃，加 熱1～3h;
(2)將加熱后的干熄焦顆粒取出冷卻至室溫，放入溫度為 80～100℃、質(zhì)量濃度為15～50%的堿液活化劑中處理1.5～2.5h，隨 后放入溫度為60～80℃、質(zhì)量濃度為30～35%的K2CO3溶液中進(jìn)行 氧化改性，處理時(shí)間1～3h，增加焦粒的吸附性能;
(3)將改性后的干熄焦粒于100～150℃條件下烘干，得到改性 的類(lèi)活性炭材料;
(4)將該類(lèi)活性炭材料投入焦化廢水中，常溫下在磁力攪拌 器上旋轉(zhuǎn)0.5～3h;
(5)將處理后的焦化廢水過(guò)濾，隨后加入H2O2，常溫下用磁 力攪拌器旋轉(zhuǎn)0.5～1h，即可去除其中的硫化物;
所述步驟(2)中，堿液活化劑為KOH或NaOH。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除焦化廢水中硫化物的方法，其 特征在于：所述步驟(2)中，在K2CO3溶液中進(jìn)行氧化改性的溫 度為70℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除焦化廢水中硫化物的方法，其 特征在于：所述步驟(3)中，將改性后的干熄焦粒烘干溫度為100℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除焦化廢水中硫化物的方法，其特 征在于：所述步驟(4)中，投入的類(lèi)活性炭材料在焦化廢水中的 濃度為50g/L，磁力攪拌器上的轉(zhuǎn)速為200r/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除焦化廢水中硫化物的方法，其特 征在于：所述步驟(5)中，H2O2與焦化廢水的體積比為0.03～0.05∶1; 磁力攪拌器上的轉(zhuǎn)速為100r/min。
說(shuō)明書(shū)
去除焦化廢水中硫化物的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域，具體是指一種去除焦化廢水中硫 化物的方法。
背景技術(shù)
隨著我國(guó)工業(yè)的迅猛發(fā)展，大量硫化物進(jìn)入到廢水中，由于硫 化物有毒有害，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了很大的威脅。近年來(lái)，隨著國(guó)家 對(duì)環(huán)保要求的進(jìn)一步強(qiáng)化，同時(shí)為了保證整個(gè)水處理工藝、設(shè)備長(zhǎng) 期穩(wěn)定、可靠運(yùn)行，采取合適的方法對(duì)廢水中的硫化物進(jìn)行有效處 理顯得尤為迫切。
不同行業(yè)排出的廢水硫化物組分相差很大，處理的方法也有所 不同。常見(jiàn)的處理方法有以下幾種：
�、偎峄辗ǎ和ㄟ^(guò)向含硫廢水中加酸，使硫化物在酸性條件 下生成極易揮發(fā)的硫化氫氣體，再用堿液吸收硫化氫氣體，生成硫 化堿回用。
�、诨瘜W(xué)沉淀法：通過(guò)向廢水中投加亞鐵鹽或鐵鹽，使其與H2S 生成難溶固體，然后通過(guò)固液分離去除。
③吸附法：通過(guò)向廢水中投加適當(dāng)吸附劑，利用其比表面積大、 吸附能力強(qiáng)的特點(diǎn)使硫化物被吸附除去。
�、芸諝庋趸ǎ豪每諝鈱⒇�(fù)二價(jià)硫離子氧化為無(wú)毒的硫代硫 酸鹽和硫酸鹽。
�、莞呒�(jí)氧化法：高級(jí)氧化法運(yùn)用電、光輻射、催化劑等與普通 氧化劑結(jié)合，產(chǎn)生氧化能力極強(qiáng)的強(qiáng)氧化劑羥基自由基等，氧化去 除硫化物。
�、奚ǎ豪酶鞣N微生物使硫化物被氧化并回收，產(chǎn)物為硫 單質(zhì)或硫酸鹽。
廢水中硫化物去除方法各有優(yōu)勢(shì)和缺陷：空氣氧化法與酸化吸 收法雖然操作方便，設(shè)備簡(jiǎn)單，但效率不高，并易造成硫化氫進(jìn)入 大氣污染環(huán)境;化學(xué)沉淀法與吸附法見(jiàn)效快，但消耗藥劑量大，成 本高;高級(jí)氧化法效率高，但對(duì)反應(yīng)器要求高，投資昂貴;生化法 投資較小，但穩(wěn)定性不如物化法，且不適用于硫化物濃度很高的廢 水。因此，對(duì)于不同來(lái)源的含硫廢水，將理論分析與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)相結(jié) 合來(lái)確定合適的方法或組合工藝，才是明智之舉。
目前焦化廢水硫化物的各種去除技術(shù)存在的問(wèn)題主要有以下 幾個(gè)方面：1、去除效率不高，易污染環(huán)境;2、投資昂貴，成本高; 3、工程應(yīng)用穩(wěn)定性不夠。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種去除效率高，不污染環(huán) 境;投資成本低;工程應(yīng)用穩(wěn)定性強(qiáng)去除焦化廢水中硫化物的方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的去除焦化廢水中硫化物的方 法，其特征在于：它包括如下步驟：
(1)將干熄焦破碎或篩分成粒徑80～300目的干熄焦顆粒，然 后放入密閉的炭化室內(nèi)，在N2氣體保護(hù)下升溫到750～850℃，加熱 1～3h;
(2)將加熱后的干熄焦顆粒取出冷卻至室溫，放入溫度為 80～100℃、質(zhì)量濃度為15～50%的堿液活化劑中處理1.5～2.5h，隨后 放入溫度為60～80℃、質(zhì)量濃度為30～35%的K2CO3溶液中進(jìn)行氧化 改性，處理時(shí)間1～3h，增加焦粒的吸附性能;
(3)將改性后的干熄焦粒于100～150℃條件下烘干，得到改性 的類(lèi)活性炭材料;
(4)將該類(lèi)活性炭材料投入焦化廢水中，常溫下在磁力攪拌 器上旋轉(zhuǎn)0.5～3h;
(5)將處理后的焦化廢水過(guò)濾，隨后加入H2O2，常溫下用磁 力攪拌器旋轉(zhuǎn)0.5～1h，即可去除其中的硫化物。
作為優(yōu)選方案，所述步驟(2)中，堿液活化劑為KOH或NaOH。
作為優(yōu)選方案，所述步驟(2)中，在K2CO3溶液中進(jìn)行氧化改 性的溫度為70℃。
作為優(yōu)選方案，所述步驟(3)中，將改性后的干熄焦粒烘干 溫度為100℃。
作為優(yōu)選方案，所述步驟(4)中，投入的類(lèi)活性炭材料在焦 化廢水中的濃度為50g/L，磁力攪拌器上的轉(zhuǎn)速為200r/min。
作為優(yōu)選方案，所述步驟(5)中，H2O2與焦化廢水的體積比 為0.03～0.05∶1;磁力攪拌器上的轉(zhuǎn)速為100r/min。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明提供一種過(guò)氧化氫氧化與類(lèi)活性炭 材料吸附結(jié)合的方法，一方面可顯著提高硫化物去除效率，另一方 面可降低去除焦化廢水硫化物的成本，實(shí)現(xiàn)部分固廢的資源化，達(dá) 到節(jié)能、環(huán)保的目的，具體如下：
1)過(guò)氧化氫氧化能力強(qiáng)，效率高，可以有效氧化去除硫化物， 同時(shí)后續(xù)的吸附沉淀作用，處理效果更加明顯;產(chǎn)生的污泥量少， 成本低。
2)過(guò)氧化氫與類(lèi)活性炭材料吸附聯(lián)合使用發(fā)生的催化氧化作 用，可使出水達(dá)到GB16171-2012《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 (<0.5mg/L)。
3)該類(lèi)活性炭材料采用焦化廢棄干熄焦粒自制而成，一方面 可降低去除焦化廢水硫化物的成本，另一方面可實(shí)現(xiàn)部分固廢的資 源化，達(dá)到節(jié)能、環(huán)保的目的。
4)該方法具有效果好，流程簡(jiǎn)單，易于操作，管理。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
實(shí)施例一：
(1)將粒徑為250目干熄焦顆粒25g放入密閉的炭化室內(nèi)在 N2氣體保護(hù)下升溫到850℃加熱1h;
(2)將上述顆粒取出冷卻至室溫后，放入80℃的濃度為 15%KOH溶液(wt，質(zhì)量濃度)中處理時(shí)間2h，隨后放入80℃的 濃度為32%K2CO3溶液進(jìn)行氧化改性，處理時(shí)間1h，增加干熄焦的 吸附性能;
(3)將改性后的干熄焦粒于100℃條件下烘箱內(nèi)烘干干燥，即 得到改性的類(lèi)活性炭材料。
(4)將該類(lèi)活性炭材料5g投入100ml焦化廢水中，常溫下在 磁力攪拌器上(200r/min)旋轉(zhuǎn)0.5h;
(5)將經(jīng)過(guò)處理后的焦化廢水過(guò)濾，隨后加入5mlH2O2，常 溫下在磁力攪拌器上(100r/min)旋轉(zhuǎn)0.5h;
(6)經(jīng)過(guò)上述方法處理，硫化物的去除率可達(dá)到90%。
實(shí)施例二：
(1)將粒徑為300目干熄焦顆粒30g放入密閉的炭化室內(nèi)在 N2氣體保護(hù)下升溫到750℃加熱2h;
(2)將上述顆粒取出冷卻至室溫后，放入85℃的濃度為 30%KOH溶液(wt，質(zhì)量濃度)中處理時(shí)間2h，隨后放入60℃的 濃度為35%K2CO3溶液進(jìn)行氧化改性，處理時(shí)間3h，增加干熄焦的 吸附性能;
(3)將改性后的干熄焦粒于130℃條件下烘箱內(nèi)烘干干燥，即 得到改性的類(lèi)活性炭材料。
(4)將該類(lèi)活性炭材料10g投入200ml焦化廢水中，常溫下 在磁力攪拌器上(200r/min)旋轉(zhuǎn)3h;
(5)將經(jīng)過(guò)處理后的焦化廢水過(guò)濾，隨后加入10mlH2O2，常 溫下在磁力攪拌器上(100r/min)旋轉(zhuǎn)1h;
(6)經(jīng)過(guò)上述方法處理，硫化物的去除率可達(dá)到90%。
實(shí)施例三：
(1)將粒徑為80目干熄焦顆粒30g放入密閉的炭化室內(nèi)在 N2氣體保護(hù)下升溫到800℃加熱3h;
(2)將上述顆粒取出冷卻至室溫后，放入100℃的濃度為 50%NaOH溶液(wt，質(zhì)量濃度)中處理時(shí)間2h，隨后放入70℃的 濃度為30%K2CO3溶液進(jìn)行氧化改性，處理時(shí)間2h，增加干熄焦的 吸附性能;
(3)將改性后的干熄焦粒于150℃條件下烘箱內(nèi)烘干干燥，即 得到改性的類(lèi)活性炭材料。
(4)將該類(lèi)活性炭材料15g投入300ml焦化廢水中，常溫下 在磁力攪拌器上(200r/min)旋轉(zhuǎn)2h;
(5)將經(jīng)過(guò)處理后的焦化廢水過(guò)濾，隨后加入10mlH2O2，常 溫下在磁力攪拌器上(100r/min)旋轉(zhuǎn)0.8h;
(6)經(jīng)過(guò)上述方法處理，硫化物的去除率可達(dá)到90%。
本發(fā)明于2012年8月～11月在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了小試試驗(yàn)，在合適 的工藝條件下，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明出水硫化物達(dá)到GB 16171-2012《煉 焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(<0.5mg/L)。
